環(huán)氧丙烷板式精餾塔

1、裝訂線 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙?jiān)O(shè)計(jì)總說(shuō)明環(huán)氧丙烷（PO）是除聚丙烯和丙烯腈外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有機(jī)化工合成原料，主要用于生產(chǎn)聚醚、丙二醇等，它也是合成聚氨酯不可或缺的。它也是第四代洗滌劑非離子表面活性劑、油田破乳劑、農(nóng)藥乳化劑等的主要原料。作為一種重要的有機(jī)化學(xué)中間產(chǎn)物，環(huán)氧丙烷（PO）每年全球會(huì)制造400萬(wàn)噸以上的環(huán)氧丙烷。然而，在兩種傳統(tǒng)的制造環(huán)氧丙烷的方法中，氯醇法會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境污染，而共氧化法會(huì)制造出大量聯(lián)產(chǎn)物。因此，我們需要開(kāi)發(fā)一種快速且清潔的制造環(huán)氧丙烷的辦法來(lái)取代現(xiàn)有的工業(yè)方法。丙烯的直接環(huán)氧化法通過(guò)利用催化劑，使用過(guò)氧化氫（）作為氧化劑來(lái)制造環(huán)氧丙烷，這種方法被

2、認(rèn)為是環(huán)氧丙烷清潔生產(chǎn)工藝的重要發(fā)展趨勢(shì)。這種方法具有較易實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)條件，高催化劑活性和高原子經(jīng)濟(jì)性，并且無(wú)污染問(wèn)題。作為化工合成原料，環(huán)氧丙烷的純度直接影響著后續(xù)產(chǎn)品的質(zhì)量，在聚氨酯生產(chǎn)工藝中要求環(huán)氧丙烷的純度要高于99%。在環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)過(guò)程中，精餾工段的設(shè)計(jì)將直接影響到產(chǎn)品的純度。精餾塔是進(jìn)行精餾的一種塔式汽液接觸裝置，它是化工企業(yè)進(jìn)行連續(xù)化生產(chǎn)的主要生產(chǎn)裝置之一，在化工生產(chǎn)過(guò)程中起著十分重要的作用，精餾塔是運(yùn)用精餾的原理，將沸點(diǎn)不同的兩種或者兩種以上的混合液體進(jìn)行分離的裝置，其主要作用是為氣液兩相接觸進(jìn)行相際傳質(zhì)提供空間1。本設(shè)計(jì)旨在完成高純度（大于99%）環(huán)氧丙烷生產(chǎn)精餾工段的設(shè)計(jì)，

3、進(jìn)行此次課程設(shè)計(jì)的目的是為了培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，做到能獨(dú)立進(jìn)行初步設(shè)計(jì)；掌握精餾工藝設(shè)計(jì)的基本程序和方法；學(xué)會(huì)查閱技術(shù)資料、選用公式和數(shù)據(jù)；用簡(jiǎn)潔文字和圖表表達(dá)設(shè)計(jì)結(jié)果；用CAD制圖以及計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算等能力方面得到一次基本訓(xùn)練，為以后從事設(shè)計(jì)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：環(huán)氧丙烷，HPPO法，精餾塔第 V 頁(yè) 共 44 頁(yè)DESIGN EXPLANATIONOxygen propane(PO)is the third largest propylene derivative in addition to polypropylene and acrylonitrile , is an impor

4、tant basic organic chemical raw materials , it is mainly used for the production of polyether, propylene glycol and so on , it is also an integral part of the synthesis of polyurethane . It is also the main raw material for the fourth generation of detergent nonionic surfactant, oil field, and pesti

5、cide emulsifie . As an important organic chemical intermediate, propylene oxide (PO) can produce more than 4 million tons of propylene oxide every year. However, in the two traditional methods of producing propylene oxide, It can cause serious environmental pollution, and the CO oxidation process wi

6、ll produce a large number of products .so , we need to develop a fast and clean method of producing propylene oxide to replace the existing industrial methods. Direct ep-oxidation of propylene by using catalyst, Use of hydrogen peroxide () as an oxidant to produce propylene oxide, This method is con

7、sidered to be an important development trend in the process of clean production of propylene oxide. This method has the advantages of easy realization of the reaction conditions, high catalytic activity and high atomic economy, and has no pollution problem. As a chemical raw material, the purity of

8、propylene oxide directly affects the quality of the products. In the process of polyurethane production, the purity of propylene oxide is higher than 99%. In the production process of epoxy propane purity, distillation design will directly affect the product.Distillation is a distillation of a tower

9、 vapor-liquid contact apparatus, it is chemical enterprises are one of the main production unit in continuous production and plays a very important role in the process of chemical production, distillation tower is using distillation principle, the boiling point of two or more than two mixed liquid s

10、eparation device, its main role is inter phase mass transfer provides space for gas-liquid contact.This design to completion of high purity (more than 99 percent) of Epoxy Propane Production distillation section in the design, for the purpose of the course design is to cultivate the integrated use o

11、f the knowledge, do preliminary design independently; master the basic procedure and method of distillation process design; learn to consult technical data, selecting formula and data; use simple words and graphics expression design results; CAD drawing and computer aided calculation ability to get

12、a basic training, the design work to lay a solid foundation for the future career.Key Words：stochastic structure, Markov process, nonlinear configuration state目錄第1章 緒論11.1 環(huán)氧丙烷概述11.2 環(huán)氧丙烷制備方法11.2.1 氯醇法11.2.2 共氧化法21.2.3 直接氧化法21.3 HPPO法發(fā)展趨勢(shì)314 精餾塔31.4.1精餾原理31.4.2精餾塔的設(shè)計(jì)41.4.3精餾塔結(jié)構(gòu)41.5 設(shè)計(jì)目的及意義5第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)及

13、方案62.1 篩板精餾塔的工藝條件62.2 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和要求6第3章 精餾塔的工藝設(shè)計(jì)73.1 計(jì)算依據(jù)73.2 精餾塔的物料衡算73.3 理論板數(shù)的求解83.3.1 回流比的計(jì)算83.3.2 氣相及液相負(fù)荷93.3.3 操作線方程的確定103.3.4 理論塔板數(shù)計(jì)算103.4 全塔效率的求解123.5 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算143.5.1 操作壓強(qiáng)143.5.2 操作溫度143.5.3平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算153.5.4 平均密度153.5.5 液相表面張力計(jì)算163.6 塔體主要工藝尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算163.6.1 塔徑D173.6.2 精餾塔的有效塔高183.6.3 溢流裝置193.6.

14、4 塔板布置203.7 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算233.7.1 氣體通過(guò)篩板壓降和驗(yàn)算233.7.2 液體表面張力的阻力計(jì)算243.7.3 霧沫夾帶量的計(jì)算243.7.4 漏液的驗(yàn)算253.7.5 液泛驗(yàn)算253.8 塔板負(fù)荷性能圖263.8.1 液沫夾帶線263.8.2 液泛線273.8.3 漏液線283.8.4 液相負(fù)荷上限線283.8.5 液相負(fù)荷下限線283.9 本章小結(jié)29第四章 精餾塔輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)和選型324.1 精餾塔接管尺寸計(jì)算324.1.1 進(jìn)料管道324.2 換熱器設(shè)計(jì)334.2.1 冷凝器334.2.2 再沸器344.3 本章小結(jié)35參考文獻(xiàn)37謝辭38第1章 緒論1.1 環(huán)

15、氧丙烷概述環(huán)氧丙烷(Propylene Oxide，簡(jiǎn)稱PO)，又名甲基環(huán)氧乙烷或氧化丙烯，是無(wú)色、具有醚類氣味的易燃液體。分子式：，分子量：58.08；熔點(diǎn)-112.1；沸點(diǎn)34.2；相對(duì)密度0.859折射率1.3664；閃點(diǎn)-37。與水部分互溶，與乙醇、乙醚等互溶?；瘜W(xué)性質(zhì)活潑，其蒸氣在空氣中能自燃或爆炸。環(huán)氧丙烷是除了聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物，是重要的基本有機(jī)化工原料，是精細(xì)化工產(chǎn)品的重要原料，廣泛應(yīng)用于汽車、建筑、食品、煙草、醫(yī)藥及化妝品等行業(yè)。275%的環(huán)氧丙烷用于生產(chǎn)聚醚多元醇，聚醚多元醇與異氰酸酯反應(yīng)生成聚氨酯，聚氨酯是生產(chǎn)保溫材料、彈性體、粘接劑、涂料等的重要原料。

16、20%的環(huán)氧丙烷用于生產(chǎn)丙二醇，作為不飽和聚酯樹脂建筑材料、工業(yè)用防凍液、潤(rùn)滑油添加劑、化妝品、保濕劑等的原料。道化學(xué)、Lyondellbasell、殼牌等大型企業(yè)居于環(huán)氧丙烷生產(chǎn)的壟斷地位。節(jié)能環(huán)保的環(huán)氧丙烷生產(chǎn)新工藝的開(kāi)發(fā)極為迅速3。作為丙烯系的第三大衍生物，可生產(chǎn)丙二醇及非離子型表面活性劑。PO還廣泛用于合成碳酸二甲酯、二氧化碳聚合物等綠色產(chǎn)品。環(huán)氧丙烷(PO)主要用于生產(chǎn)聚醚多元醇、丙二醇和各類非離子表面活性劑等，其中聚醚多元醇是生產(chǎn)聚氨酯泡沫、保溫材料、彈性體、膠粘劑和涂料等的重要原料， 近年來(lái)PO還廣泛用于合成碳酸二甲酯、二氧化碳聚合物等綠色產(chǎn)品。各類非離子型表面活性劑在石油、化工

17、、農(nóng)藥、紡織、日化等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。同時(shí)，環(huán)氧丙烷也是重要的基礎(chǔ)化工原料。41.2 環(huán)氧丙烷制備方法目前國(guó)外已工業(yè)化的PO生產(chǎn)方法有：氯醇法、共氧化法和過(guò)氧化氫直接氧化法。1.2.1 氯醇法氯醇法以丙烯和氯氣為原料，經(jīng)氯醇化-皂化-精制過(guò)程后，得到PO產(chǎn)品。我國(guó)早期引進(jìn)的裝置均采用氯醇法。該法存在生產(chǎn)規(guī)模較小，資源消耗量大，廢水、廢渣污染大，能耗高和技術(shù)落后，經(jīng)濟(jì)效益低等問(wèn)題。每生產(chǎn)1tPO需耗用和分別為1.5t和1.14t，同時(shí)產(chǎn)生約40t含氯廢水和2t廢渣，該廢水具有溫度高、pH值高、氯根含量高、COD含量高和懸浮物含量高的“五高”特點(diǎn)，難以處理；另外，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的次氯酸嚴(yán)重腐蝕設(shè)備

18、，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低，維護(hù)修理成本高。51.2.2 共氧化法共氧化法根據(jù)原料不同分為乙苯共氧化法(PO/SM)和異丁烷共氧化法（PO/TBA）。除PO外，聯(lián)產(chǎn)苯乙烯和叔丁醇，每噸PO聯(lián)產(chǎn)2.22.5t 苯乙烯或2.3t叔丁醇。該法克服了氯醇法三廢污染嚴(yán)重，腐蝕性強(qiáng)和需要氯資源的缺點(diǎn)，不利之處在于工藝流程長(zhǎng)，防爆要求嚴(yán)，操作條件苛刻，對(duì)原料規(guī)格要求高，副產(chǎn)品產(chǎn)量遠(yuǎn)大于主產(chǎn)品PO產(chǎn)量，并且投資額較大，只有PO和聯(lián)產(chǎn)品市場(chǎng)需求匹配時(shí)才能顯示其優(yōu)越性，需要上下游完整產(chǎn)業(yè)鏈配置，比較適合大型煉化一體化企業(yè)。61.2.3 直接氧化法由于傳統(tǒng)的PO生產(chǎn)路線存在很多弊端，科研人員一直致力于安全環(huán)保、清潔高效、副產(chǎn)

19、物少的PO生產(chǎn)新工藝的研究。隨著行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，工業(yè)上正在努力尋找一種綠色無(wú)污染、流程簡(jiǎn)單、無(wú)副產(chǎn)物的新工藝。以氧氣和空氣為代表的直接氧化法開(kāi)始得到了大家的關(guān)注，經(jīng)過(guò)多年的研究發(fā)現(xiàn)，氧氣和空氣直接氧化法用于環(huán)氧丙烷的生產(chǎn)，反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和目的產(chǎn)物的選擇性不高，目前尚在研究階段未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。作為一種常見(jiàn)的綠色氧化劑在烯烴環(huán)氧化反應(yīng)中體現(xiàn)出獨(dú)到的優(yōu)勢(shì)，但由于催化劑的限制，長(zhǎng)時(shí)間來(lái)發(fā)展也受到很大制約，直到鈦硅分子篩TS-1的發(fā)現(xiàn)，其最大的優(yōu)勢(shì)是對(duì)以為氧化劑的有機(jī)物擇形氧化有很高的活性和選擇性，反應(yīng)條件溫和而且環(huán)境友好，目前直接氧化法（也稱為HPPO法）已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。7直接氧化法是以鈦硅分子篩TS-

20、1為催化劑，以甲醇為溶劑，在適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)條件下，丙烯和過(guò)氧化氫在液相體系中進(jìn)入催化劑床層發(fā)生氧化反應(yīng)，生產(chǎn)環(huán)氧丙烷和水，該方法主要包括環(huán)氧化、環(huán)氧丙烷分離、環(huán)氧丙烷精制、溶劑分離、丙烯循環(huán)等幾個(gè)單元。該工藝流程相對(duì)簡(jiǎn)單，無(wú)副產(chǎn)品生成，減少了產(chǎn)品后續(xù)處理設(shè)備和設(shè)施，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程基本沒(méi)有污染，屬于新型的環(huán)保生產(chǎn)工藝，廢水排放量能夠降低70%80%，能耗也減少35%，所以該方法的發(fā)展前景被大家普遍看好。目前工業(yè)化的HPPO方法有兩種工藝最為成熟，一是由巴斯夫公司（BASF）和陶氏化學(xué)（Dow）共同開(kāi)發(fā)的技術(shù)，另一種是由贏創(chuàng)集團(tuán)（原德固賽，Degussa）和伍德公司（Uhde）共同開(kāi)發(fā)的技術(shù)。兩種技術(shù)的

21、區(qū)別主要是環(huán)氧化反應(yīng)的反應(yīng)器類型，本質(zhì)上沒(méi)有太大的差別，二者都是在催化技術(shù)特別是TS-1的發(fā)展背景下逐漸走向成熟的。81.3 HPPO法發(fā)展趨勢(shì)與氯醇法和共氧化法相比，HPPO環(huán)氧丙烷技術(shù)在經(jīng)濟(jì)、環(huán)境以及未來(lái)的發(fā)展機(jī)會(huì)等方面均具有獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。氯醇法因?yàn)槁葰庀牧看?，廢水和廢渣產(chǎn)生量大，難以處理，對(duì)環(huán)境有較大的污染，國(guó)外新建裝置已經(jīng)不再采用該方法，技術(shù)正在逐漸被淘汰。盡管開(kāi)發(fā)并應(yīng)用了燒堿皂化廢水回用于電解槽或采鹽的改進(jìn)氯醇法工藝，但無(wú)法從根本上解決資源利用和環(huán)保問(wèn)題，且大大增加了生產(chǎn)成本。9共氧化法可以大幅度提高單套裝置的生產(chǎn)規(guī)模，在一定程度上克服了氯醇法“三廢”污染嚴(yán)重、腐蝕大和需要氯資源

22、等缺點(diǎn)，但聯(lián)產(chǎn)品苯乙烯或叔丁醇(或者甲基叔丁基醚( MTBE)的量大，只有環(huán)氧丙烷和聯(lián)產(chǎn)品市場(chǎng)需求匹配時(shí)才能顯現(xiàn)出該工藝的優(yōu)勢(shì)。HPPO法由于生產(chǎn)過(guò)程中只生成環(huán)氧丙烷和水，沒(méi)有聯(lián)產(chǎn)品，“三廢”排放少，屬于環(huán)境友好的清潔生產(chǎn)系統(tǒng)，是環(huán)氧丙烷工業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展方向。10縱觀我國(guó)PO產(chǎn)業(yè)，落后的氯醇法產(chǎn)能占比高達(dá)60%以上，代表PO產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的HPPO法產(chǎn)能占比僅15%，產(chǎn)業(yè)升級(jí)任務(wù)迫切。在過(guò)去的幾年時(shí)間里，全球新增的環(huán)氧丙烷產(chǎn)能主要集中在亞太地區(qū)，尤其以中國(guó)為主，截至到2015年底，我國(guó)環(huán)氧丙烷產(chǎn)能達(dá)303.6萬(wàn)t，占全球產(chǎn)能約30%。目前我國(guó)的環(huán)氧丙烷裝置氯醇法仍占據(jù)較大市場(chǎng)，但隨著國(guó)家政策和全

23、球聚氨酯行業(yè)的推動(dòng)，環(huán)氧丙烷也面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)，節(jié)能減排、環(huán)境友好以及優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品是未來(lái)發(fā)展的主要方向。氯醇法的一系列弊端在當(dāng)今大背景下更加明顯，逐漸失去了市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展動(dòng)力；共氧化法又面臨著巨大產(chǎn)能的聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品，只有解決好聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)品的市場(chǎng)銷售才能凸顯出共氧化法的優(yōu)勢(shì)；H2O2直接氧化法在環(huán)境保護(hù)和副產(chǎn)品方面都有一定的優(yōu)勢(shì)，但是需要H2O2的穩(wěn)定供應(yīng)。1114 精餾塔精餾是石油加工中使用最廣泛的分離單元之一，而石油化工行業(yè)又是整個(gè)化工行業(yè)中能耗最大的。由于精餾過(guò)程高能耗，熱力學(xué)效率較低的特點(diǎn)，該過(guò)程一直是化工領(lǐng)域中重要的研究課題。精餾塔設(shè)計(jì)的好壞，對(duì)于能耗的節(jié)省，公用工程的節(jié)約起著至關(guān)重要的作用，因

24、此精餾塔設(shè)計(jì)一直是化工設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。121.4.1精餾原理精餾的基本原理就是根據(jù)物料的不同物理性質(zhì)將其進(jìn)行分離，一般來(lái)講在精餾塔中完成，由底部蒸汽熱量造成的塔釜汽化物料在不同性質(zhì)的塔板上進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)反應(yīng)，最終根據(jù)塔板上汽化組分的自身輕重將其分離，多余的塔釜汽化物料在塔頂被冷凝水冷卻并回收循環(huán)。塔頂?shù)恼羝麚p耗過(guò)大時(shí)造成普通蒸餾過(guò)程中能耗過(guò)大的主要原因，精餾過(guò)程就是將此部分的熱量進(jìn)行合理利用，已達(dá)到增效節(jié)能的目的。131.4.2精餾塔的設(shè)計(jì)在進(jìn)行精餾塔設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要考慮的是：操作壓力，進(jìn)料狀況，加熱方式及其熱能的利用等內(nèi)容；其次要根據(jù)化工廠所使用的原料中各類物質(zhì)的組分含量以及對(duì)精餾塔的生產(chǎn)

25、要求進(jìn)行物料衡算，以確定精餾塔塔板數(shù)量和進(jìn)料板位置；然后再根據(jù)所要完成的精餾段的工藝參數(shù)及有關(guān)的物料性質(zhì)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算來(lái)確定塔徑、塔高、塔板溢流裝置和塔板布置等的計(jì)算，還要通過(guò)篩板的流體力學(xué)進(jìn)行驗(yàn)算，以確定所設(shè)計(jì)的精餾塔是否會(huì)出現(xiàn)液沫夾帶、漏液和液泛等情況；最后還要對(duì)其他輔助設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。1.4.3精餾塔結(jié)構(gòu)精餾塔的組成示意圖如圖1 所示。精餾塔進(jìn)料入口以下至塔底部分稱為提餾段，進(jìn)料口以上至塔頂稱為精餾段。塔內(nèi)有若干層塔板，每塊塔板上有適當(dāng)高度的液層，回流液經(jīng)溢流管由上一級(jí)塔板流到下一級(jí)塔板， 蒸汽則由底部上升，通過(guò)塔板上的小孔由下一塔板進(jìn)入上一塔板，與塔板上的液體接觸。在每一塊塔板上同時(shí)

26、發(fā)生上升蒸汽部分冷凝和回流液體部分汽化的轉(zhuǎn)熱過(guò)程，更重要的是還同時(shí)發(fā)生易揮發(fā)組分不斷汽化，從液相轉(zhuǎn)入汽相，難揮發(fā)組分不斷冷凝，由汽相轉(zhuǎn)入液相的傳質(zhì)過(guò)程。整個(gè)塔內(nèi)，易揮發(fā)組分濃度由下而上逐漸增加，而難揮發(fā)組分濃度則由上而下逐漸增加。適當(dāng)控制好塔內(nèi)的溫度和壓力，則可在塔頂或塔底獲取人們所期望的物質(zhì)成分。14圖1-1 精餾塔結(jié)構(gòu)圖1.5 設(shè)計(jì)目的及意義本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在于給我們4年大學(xué)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)和歸納，為我們步入社會(huì)提前上了一節(jié)生動(dòng)的課，通過(guò)4年的學(xué)習(xí)自己獨(dú)立的完成一個(gè)設(shè)計(jì)，考驗(yàn)我們的設(shè)計(jì)思路跟動(dòng)手能力，不再是一味地講授課本知識(shí)，而是在于讓我們有能力獨(dú)自完成老師布置的課題，設(shè)計(jì)的目的有兩個(gè)，一是驗(yàn)證已

27、有的理論，二是通過(guò)合理的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，證實(shí)自己合理的推斷并得出相應(yīng)的結(jié)論。通過(guò)這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我覺(jué)得這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)代表了我四年來(lái)學(xué)的知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，每一步計(jì)算，每一張圖紙都代表了自己的心血，讓我真正知道了以后的路該怎么走，雖然這次設(shè)計(jì)是大學(xué)最后一個(gè)設(shè)計(jì)，但我相信這不是一個(gè)終點(diǎn)而是一個(gè)全新的開(kāi)始。 第 39 頁(yè) 共 44 頁(yè)第2章 設(shè)計(jì)任務(wù)及方案2.1 篩板精餾塔的工藝條件（1）進(jìn)料組成：65%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)，塔底產(chǎn)品組成99%，產(chǎn)品組成1；（2）連續(xù)操作，原料連續(xù)加入精餾塔中，塔頂、塔底連續(xù)收集餾分和釜液；（3）操作壓強(qiáng)：塔頂壓力為101.3 kPa（常壓精餾）；（4）進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料（

28、q=1）；（5）回流比：先求出最小回流比Rmin，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取操作回流比R為最小回流比的2倍；（6）塔底再沸器加熱；（7）塔板類型：篩板塔；（8）年操作時(shí)間：每年300天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。2.2 設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容和要求（1）完成塔設(shè)備主體部分的物料衡算，熱量衡算，最小回流比及操作回流比的計(jì)算，精流塔的氣液相負(fù)荷， 操作線方程的求算，塔板數(shù)的確定，精餾塔工藝條件及有關(guān)物性數(shù)據(jù)的計(jì)算(平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算，平均密度計(jì)算，液相平均表面張力計(jì)算，液相平均粘度計(jì)算，塔徑、有效塔高計(jì)算)；（2）完成溢流裝置的計(jì)算，塔板布置計(jì)算，篩板的流體力學(xué)驗(yàn)算，塔板負(fù)荷性能圖的繪制；（3）完成輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)，包括各種接

29、管、冷凝器和再沸器；（4）畫出工藝流程圖以及塔體裝配圖；第3章 精餾塔的工藝設(shè)計(jì)3.1 計(jì)算依據(jù)（1）設(shè)計(jì)任務(wù)：純度大于99的環(huán)氧丙烷年產(chǎn)量為25萬(wàn)噸，進(jìn)料組成62環(huán)氧丙烷38甲醇。塔頂產(chǎn)品環(huán)氧丙烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于99，塔釜產(chǎn)品環(huán)氧丙烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于1，塔頂壓力為101.3Kpa。（2）塔體設(shè)計(jì)：精餾塔物料衡算、操作線方程計(jì)算、塔板數(shù)的求取、相關(guān)物性參數(shù)的計(jì)算、塔和塔板的主要工藝尺寸的計(jì)算、篩板的流體力學(xué)計(jì)算以及塔板負(fù)荷性能圖；（3）輔助設(shè)備的設(shè)計(jì)：主要是主要接管尺寸的選取、再沸器和冷凝器的設(shè)計(jì)計(jì)算。（4）生產(chǎn)能力：年產(chǎn)250000噸的環(huán)氧丙烷，連續(xù)操作，原料連續(xù)加入精餾塔中，塔頂、塔底連續(xù)收集餾分

30、和釜液；（5）操作壓強(qiáng)：塔頂壓力為101.3KPa（常壓精餾）；（6）進(jìn)料熱狀態(tài)：泡點(diǎn)進(jìn)料（q=1）；（7）回流比：求出最小回流比Rmin，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取操作回流比R為最小回流比的2倍；（8）塔板類型：篩板塔；塔底再沸器加熱；（9）年操作時(shí)間：每年300天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行3.2 精餾塔的物料衡算環(huán)氧丙烷的摩爾質(zhì)量：甲醇的摩爾質(zhì)量：進(jìn)料組成：62的環(huán)氧丙烷、38甲醇塔頂產(chǎn)品環(huán)氧丙烷質(zhì)量分?jǐn)?shù)：大于99原料液、塔頂及塔底產(chǎn)品的平均摩爾質(zhì)量、，二分別計(jì)算結(jié)果如下。原料中環(huán)氧丙烷的摩爾分?jǐn)?shù)塔頂產(chǎn)品中環(huán)氧丙烷的摩爾分?jǐn)?shù)塔釜產(chǎn)品中環(huán)氧丙烷的摩爾分?jǐn)?shù)平均摩爾質(zhì)量：原料塔頂塔釜進(jìn)料產(chǎn)品流量總物料衡算： (3-

31、1) (3-2)F、D、W分別為進(jìn)料，塔頂產(chǎn)品，塔底餾出液的摩爾質(zhì)量聯(lián)立得出D=375.66103kmol/h W=407.836kmol/h3.3 理論板數(shù)的求解3.3.1 回流比的計(jì)算表3-1相對(duì)揮發(fā)度的計(jì)算查表可得Antoine常數(shù)值化合物ABC溫度范圍環(huán)氧丙烷5.7795915.31208.28-48-67甲醇7.197361574.99238.86-1691由上表可知溫度t的共用區(qū)間為-16t67，又因?yàn)榧状嫉恼７悬c(diǎn)為 64，環(huán)氧丙烷的沸點(diǎn)為 34，所以 34t67。因此取 5個(gè)溫度點(diǎn)：36、42、48、54、60。由于純組分的飽和蒸氣壓與溫度的關(guān)系通常可表示成如下的經(jīng)驗(yàn)式：將 A

32、、B、C 分別代入上式： 因?yàn)榧状?環(huán)氧丙烷可以看做為理想物系，所以由拉烏爾定律可得 (3-3)則計(jì)算可的： 與的確定本精餾分離工藝的進(jìn)料方式為泡點(diǎn)進(jìn)料，故進(jìn)料熱狀態(tài)參數(shù)q=1根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得相平衡方程為： (3-4)又可得q線方程為：q=1 (3-5)帶入上式可得出 回流比確定最小回流比：操作回流比：3.3.2 氣相及液相負(fù)荷精餾段的氣相以及液相負(fù)荷：提餾段的氣相及液相負(fù)荷：上述式中 L、L分別為精餾段、提餾段下降液體的流量；V、V分別為精餾段、提餾段上升蒸汽流量。3.3.3 操作線方程的確定精餾段操作線方程： (3-6)提餾段操作線方程： (3-7)相平衡方程為： (3-8)3.3.4 理

33、論塔板數(shù)計(jì)算(或)為精餾段（或提餾段）內(nèi)第層板上升蒸氣中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)；（或）為精餾段（或提餾段）內(nèi)第層板下降液體中易揮發(fā)組分的摩爾分?jǐn)?shù)。采用逐板計(jì)算法確定理論塔板數(shù)：首先，確定塔頂?shù)谝粔K板上升蒸汽中易揮發(fā)組分（環(huán)氧丙烷）的摩爾分?jǐn)?shù)（塔頂為全凝器）由相平衡方程， (3-9)可以求得將所求得的帶入精餾段操作線方程 (3-10)求出接下來(lái)交替使用相平衡方程及操作線方程，繼續(xù)求算和理論塔板數(shù)的計(jì)算直到且 ，那么第塊板即為加料板，前面的塊板為精餾段，從第塊板開(kāi)始上升的氣相組成由提餾段操作線方程計(jì)算： (3-11)繼續(xù)交替應(yīng)用相平衡方程和提餾段操作線方程，直到計(jì)算到，提餾段理論塔板數(shù)（再沸器相當(dāng)于

34、一塊理論塔板）精餾段：第一塊板由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，因?yàn)?，則第六塊板為加料板，前五塊為精餾段。提餾段： 代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，代入得由相平衡方程得，因?yàn)?，所以總理論板?shù)為13塊（包括塔釜）。3.4 全塔效率的求解全塔效率的求解：塔效率為在指定分離要求與回流比下所需要理論板數(shù)與實(shí)際板數(shù)的比值，即 (3-12)設(shè)全塔效率（0.5左右）由此，分別計(jì)算出精餾段實(shí)際塔板數(shù)（包含加料板），實(shí)際上

35、第幾塊塔板為加料板，提餾段（不加再沸器）實(shí)際塔板數(shù)，以及實(shí)際總塔板數(shù)（不包括再沸器）。得，精餾段實(shí)際為13塊，提餾段實(shí)際為14塊。操作壓強(qiáng)：已知塔頂操作壓強(qiáng)常壓，每層塔板壓降，故塔頂壓強(qiáng)；塔底壓強(qiáng)為。操作溫度：利用安托因方程計(jì)算塔頂及塔底泡點(diǎn)溫度。環(huán)氧丙烷和甲醇的安托因方程分別為：環(huán)氧丙烷： (3-13)甲醇： (3-14)試差法計(jì)算塔頂泡點(diǎn)溫度：塔頂壓強(qiáng)和已知，假設(shè)塔頂泡點(diǎn)溫度，根據(jù)安托因方程分別求出該溫度下環(huán)氧丙烷和甲醇的飽和蒸氣壓和。計(jì)算出x，如果則假設(shè)成立，所設(shè)的溫度即為塔頂泡點(diǎn)溫度。根據(jù)公式 (3-15)已知塔頂壓強(qiáng)，泡點(diǎn)回流，故。設(shè)塔頂泡點(diǎn)溫度，則甲醇和環(huán)氧丙烷的飽和蒸氣壓分別為：

36、，代入公式得因此塔頂泡點(diǎn)溫度為35.39。試差法計(jì)算塔底泡點(diǎn)溫度：已知塔底壓強(qiáng)，塔底環(huán)氧丙烷的摩爾分?jǐn)?shù)設(shè)泡點(diǎn)溫度為，則甲醇和環(huán)氧丙烷的飽和蒸汽壓分別為：，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，則甲醇和環(huán)氧丙烷的飽和蒸汽壓分別為：，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，則甲醇和環(huán)氧丙烷的飽和蒸汽壓分別為：，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得設(shè)泡點(diǎn)溫度為，代入公式得因此塔底泡點(diǎn)溫度為。全塔平均溫度：黏度計(jì)算：由全塔平均溫度，查黏度共線圖

37、15分別得到該溫度下環(huán)氧丙烷黏度以及甲醇黏度，由公式 (3-16)計(jì)算求出。，代入上式得全塔效率估算公式：，所以為27塊按照求得的全塔效率0.48262計(jì)算實(shí)際塔板數(shù)，精餾段塔板數(shù)為13，提餾段塔板數(shù)為14；總塔板層數(shù)為： N=27（不含塔釜）。3.5 塔的工藝條件及物性數(shù)據(jù)計(jì)算3.5.1 操作壓強(qiáng)單板壓降D塔頂壓強(qiáng)進(jìn)料板壓力塔底操作壓強(qiáng)精餾段平均壓力提餾段平均壓力3.5.2 操作溫度塔頂泡點(diǎn)溫度為，塔釜溫度為進(jìn)料板的壓強(qiáng)109.1kPa，進(jìn)料板上環(huán)氧丙烷的摩爾分?jǐn)?shù)用試差法計(jì)算進(jìn)料板泡點(diǎn)溫度。環(huán)氧丙烷：甲醇：設(shè)進(jìn)料板泡點(diǎn)溫度，則甲醇和環(huán)氧丙烷的飽和蒸氣壓分別為 。代入因此，進(jìn)料板溫度為，由此，

38、計(jì)算精餾段和提餾段的平均溫度：精餾段：提餾段：3.5.3平均摩爾質(zhì)量的計(jì)算 塔頂平均摩爾質(zhì)量 塔頂氣相平均摩爾質(zhì)量：塔頂液相平均摩爾質(zhì)量：進(jìn)料板平均摩爾質(zhì)量計(jì)算第6塊理論塔板為進(jìn)料板， 進(jìn)料板氣相平均摩爾質(zhì)量：進(jìn)料板液相平均摩爾質(zhì)量：塔釜平均摩爾質(zhì)量計(jì)算塔釜?dú)庀嗥骄栙|(zhì)量：塔釜液相平均摩爾質(zhì)量：精餾段平均摩爾質(zhì)量氣相：= +液相：= = +提餾段平均摩爾質(zhì)量氣相： +液相：3.5.4 平均密度（1）氣相平均密度計(jì)算精餾段平均密度：提餾段平均密度（2）液相平均密度計(jì)算液相平均密度由下式計(jì)算，即：（w質(zhì)量分?jǐn)?shù)） (3-17)塔頂：由，查手冊(cè)15得：環(huán)氧丙烷的密度 甲醇的密度代入 得塔釜：由，查手

39、冊(cè)15得：環(huán)氧丙烷的密度 甲醇的密度代入 得加料板：由，查手冊(cè)15得：環(huán)氧丙烷的密度 甲醇的密度代入 得精餾段液相平均密度為：提餾段液相平均密度為：3.5.5 液相表面張力計(jì)算塔頂：由塔頂操作溫度，查手冊(cè)15得該溫度下環(huán)氧丙烷的表面張力，甲醇的表面張力，由此可以求出塔頂液相平均表面張力：塔釜：由塔釜操作溫度，查手冊(cè)15得該溫度下環(huán)氧丙烷的表面張力，甲醇的表面張力，由此可以求出塔釜液相平均表面張力：加料板：由加料板操作溫度，查手冊(cè)15得該溫度下環(huán)氧丙烷的表面張，甲醇的表面張力。，由此可以求出加料板處液相平均表面張力：精餾段液相平均表面張力的計(jì)算：提餾段液相平均表面張力的計(jì)算：3.6 塔體主要工藝

40、尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算3.6.1 塔徑D板式塔的塔徑依據(jù)流量公式計(jì)算，即 （3-18）式中D代表塔徑（單位為m ）；為氣體體積流量（單位為/s）；u為空塔氣速（單位為m/s）精餾段氣相及液相的流量分別為： 初選塔板間距，及板上液層高度，根據(jù)史密斯法求出允許的空塔速：，表3-1 史密斯關(guān)聯(lián)圖查表3-1得計(jì)算得負(fù)荷因子，最大允氣速：一般適宜的空塔氣速為最大允許氣速的0.60.8倍，本設(shè)計(jì)取0.7則操作氣速取值：，精餾段的塔徑：。精餾段氣相及液相的流量分別為： 根據(jù)史密斯法求出允許的空塔速：，查表得，計(jì)算得負(fù)荷因子，最大允氣速：操作氣速取值：，提餾段的塔徑：。3.6.2 精餾塔的有效塔高塔的有效高度Z精餾段

41、的有效高度：=提餾段的有效高度：故精餾塔的有效高度：塔高計(jì)算（1）精餾塔的有效高度：Z=12.15m；（2）塔頂空間高：塔頂空間高度的作用時(shí)安裝塔板和開(kāi)人孔的需要，也使氣體中的液體自由沉降，減少塔頂出口氣中的液滴夾帶，空間高度一般取1.01.5m，這里取；（3）開(kāi)設(shè)人孔的板間距：設(shè)有人孔的上下兩塔板間距應(yīng)大于等于500mm，這里?。唬?）人孔數(shù)：取10塊板設(shè)置一個(gè)人孔，實(shí)際塔板27塊，所以開(kāi)2個(gè)人孔；（5）進(jìn)料段空間高度進(jìn)料段高度取決于進(jìn)料口結(jié)構(gòu)形式和物料狀態(tài)，一般要比大，??；（6）塔底空間高度：塔底空間高度具有貯存槽的作用，塔底釜液最好能在塔底有1015min的儲(chǔ)量，以保證塔底料液不至排完，

42、同時(shí)考慮氣相空間等其他因素，故取=2m；（7）封頭高度：封頭選取標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭，根據(jù)JB/T4746-2002；上封頭：直邊高度h=40mm，曲面高度H=550mm；下封頭：直邊高度 h=40mm，曲面高度 H=550mm；（8）裙座高度：筒體高度大于10m，塔徑2.0m>1m，所以采用圓柱形裙座：4。4m；（9） 實(shí)際高度： （3-19）3.6.3 溢流裝置板式塔的溢流裝置包括溢流堰、降液管和受液盤等幾個(gè)部分，其結(jié)構(gòu)和尺寸對(duì)塔的性能有著重要的影響。本設(shè)計(jì)采用單溢流型的平頂弓形溢流堰、弓形降液管、平形受液盤，且不設(shè)進(jìn)口內(nèi)堰。（1）溢流堰長(zhǎng)的計(jì)算本設(shè)計(jì)為單溢流堰，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式得：，D為塔徑

43、。精餾段：取則提餾段：取則（2）出口堰高的計(jì)算堰高與板上清液層高度及堰上液層高度的關(guān)系式為：公式中，為溢流堰高度，為板上液層高度，為堰上液層高度。對(duì)平直堰，堰上液層高度可由弗蘭西斯（Francis）公式計(jì)算，即式中為液相流量，單位為/h；為溢流堰堰長(zhǎng)，單位為m；E為液流收縮系數(shù)。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，E=1 時(shí)所引起的誤差能夠滿足工程設(shè)計(jì)的要求，因此，近似取 E=1。精餾段：取板上液層高度為 0.06m，則溢流堰高度提餾段：取板上液層高度為 0.07m，則溢流堰高度 （3）弓星降液管的寬度及降液管的截面面積精餾段：由查弓形降液管道截面的尺寸參數(shù)比例圖，如下圖3-2所示，液體在降液管中的停留時(shí)間為：（滿

44、足設(shè)計(jì)要求，精餾段降液管設(shè)計(jì)合理）提餾段：由查弓形降液管道截面的尺寸參數(shù)比例圖得，液體在降液管中的停留時(shí)間為：（滿足設(shè)計(jì)要求，精餾段降液管設(shè)計(jì)合理）圖3-1 弓形降液管道截面的尺寸參數(shù)比例圖D降液管的低隙高度降液管底端與下一塊塔板間的距離為降液管低隙高度。為了保證良好的液封，又不致使液流阻力太大，應(yīng)低于溢流堰高度，且此高度差不應(yīng)低于6mm，一般為612mm。一般液體通過(guò)降液管底隙的流速為0.07-0.25m/s。精餾段：本設(shè)計(jì)取精餾段液體通過(guò)降液管底隙的流速為=0.2m/s ，則（滿足設(shè)計(jì)要求） 提餾段：本設(shè)計(jì)取精餾段液體通過(guò)降液管底隙的流速為=0.23m/s ，則（滿足設(shè)計(jì)要求）3.6.4

45、塔板布置塔徑大于800mm，故采用分塊式塔板塔板分塊，塔板板面根據(jù)所起作用不同分為四個(gè)區(qū)域（開(kāi)孔區(qū)，溢流區(qū)，安定區(qū)，邊緣區(qū)），如圖3-3所示。(1)邊緣區(qū)寬度與安定區(qū)寬度邊緣區(qū)又稱為無(wú)效區(qū)，在靠近塔壁的塔板部分需留出一圈邊緣區(qū)域供支撐塔板的邊緣之用。其寬度視需要選定，對(duì)于塔徑在2.5m以下的塔，可取為3075mm， 對(duì)于塔徑在2.5m以上的塔，可取為5075mm。為防止液體經(jīng)邊緣區(qū)流過(guò)而產(chǎn)生短路現(xiàn)象，可在塔板上沿塔壁設(shè)置旁流擋板。圖3-2 塔盤分區(qū)示意圖開(kāi)孔區(qū)與溢流區(qū)之間的不開(kāi)孔區(qū)域?yàn)榘捕▍^(qū)，其作用為使自降液管流出液體在塔板上均布并防止液體夾帶大量泡沫進(jìn)入降液管。其寬度指堰與它最近一排孔中心之

46、間的距離，可參考下列經(jīng)驗(yàn)值選定：溢流堰前的安定區(qū)；進(jìn)口堰后的安定區(qū)；直徑小于1m的塔可適當(dāng)減小。本設(shè)計(jì)取邊緣區(qū)寬度；安定區(qū)寬度，(2)開(kāi)孔區(qū)面積開(kāi)孔區(qū)面積可用下列公式計(jì)算： (3-20)式中 （3-21) （3-22)為以角度表示的反正弦函數(shù)精餾段：；提餾段：； (3) 篩孔數(shù)n與開(kāi)孔率孔徑的選取與塔的操作性能要求、物系性質(zhì)、塔板厚度、材質(zhì)及加工費(fèi)等有關(guān)。工業(yè)上常用，推薦46mm。篩板厚度：一般碳鋼，不銹鋼篩孔在篩板上一般按正三角形排列，常用孔心距，推薦。t/過(guò)小易形成氣流相互擾動(dòng)，過(guò)大則鼓泡不均勻，影響塔板傳質(zhì)效率。取篩孔孔徑=4mm ，正三角形排列，篩板采用碳鋼，其篩板厚度=4mm，取t/

47、=2.5，故孔心距10mm。精餾段篩孔數(shù)及開(kāi)孔率分別為：每層塔板的開(kāi)孔數(shù)個(gè)每層塔板的開(kāi)孔率每層塔板的開(kāi)孔面積氣體通過(guò)篩孔的孔速提餾段篩孔數(shù)及開(kāi)孔率分別為：每層塔板的開(kāi)孔數(shù)個(gè)每層塔板的開(kāi)孔率每層塔板的開(kāi)孔面積氣體通過(guò)篩孔的孔速3.7 塔板的流體力學(xué)驗(yàn)算塔板流體力學(xué)驗(yàn)算目的是為了檢驗(yàn)以上初算塔徑及各項(xiàng)工藝尺寸的計(jì)算是否合理，塔板能否正常操作。3.7.1 氣體通過(guò)篩板壓降和驗(yàn)算為流量系數(shù)，可從圖中查，得精餾段： (m液柱)提餾段：(m液柱)氣體通過(guò)液層的阻力 (3-23)為充氣系數(shù)，可由圖3-4查取。圖3-3 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖圖中橫坐標(biāo)為氣相動(dòng)能因子 (3-24)，式中為以塔截面面積與降液區(qū)面積之差為

48、基準(zhǔn)計(jì)算的氣體速度，即 (3-25)精餾段：；動(dòng)能因子查圖 3.5 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖可得則液柱提餾段：動(dòng)能因子查圖 3.5 充氣系數(shù)關(guān)聯(lián)圖可得則液柱3.7.2 液體表面張力的阻力計(jì)算液體表面張力所產(chǎn)生的阻力計(jì)算式為 (3-26)精餾段：液柱提餾段：液柱由以上各項(xiàng)可分別計(jì)算的精餾段和提餾段的塔板壓降：氣體通過(guò)每層塔板的液柱高度可按下式計(jì)算，即 精餾段：（m液柱）提餾段：（m液柱）氣體通過(guò)每層塔板的壓降：精餾段：提餾段：故滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的設(shè)計(jì)要求。3.7.3 霧沫夾帶量的計(jì)算 霧沫夾帶是指板上液體被上升氣體帶入上一層塔板的現(xiàn)象。過(guò)多的霧沫夾帶將導(dǎo) 致塔板效率嚴(yán)重下降。為了保證板式塔能維持正常的操

49、作效果，應(yīng)使每千克氣體 夾帶到上一層塔板的液體量不超過(guò)0.1kg，即控制霧沫夾帶量0.1kg(液)/kg(氣)。 霧沫夾帶量的計(jì)算公式如下： (3-28)式中為鼓泡層高度，一般取鼓泡層高度為板上清液層高度的2.5倍，即=2.5精餾段：；液/kg氣0.1，滿足要求，故在本設(shè)計(jì)中精餾段液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。提餾段：；液/kg氣0.1，滿足要求，故在本設(shè)計(jì)中提餾段液沫夾帶量在允許范圍內(nèi)。3.7.4 漏液的驗(yàn)算當(dāng)氣速逐漸減小至某值時(shí)，塔板將發(fā)生明顯的漏夜現(xiàn)象，該氣速稱為漏液點(diǎn)氣速，若氣速繼續(xù)降低，更嚴(yán)重的漏夜將使篩板不能積液而破壞正常操作，故漏液點(diǎn)氣速為篩板的下限氣速。為使篩板具有足夠的操作彈性，應(yīng)

50、保持穩(wěn)定性系數(shù)對(duì)于篩板塔，漏液點(diǎn)氣速可由下式計(jì)算： (3-28)精餾段：篩板的穩(wěn)定性系數(shù)故在本設(shè)計(jì)中精餾段無(wú)明顯漏液。提餾段：篩板的穩(wěn)定性系數(shù)故在本設(shè)計(jì)中提餾段無(wú)明顯漏液。3.7.5 液泛驗(yàn)算為防止塔內(nèi)發(fā)生液泛，降液管內(nèi)液層高度應(yīng)服從關(guān)系式 (3-29)環(huán)氧丙烷-甲醇物系屬一般物系，取。當(dāng)降液管液體在板上分布均勻，且溢流堰高度滿足液封要求時(shí)，板上可不設(shè)入口堰。精餾段：而板上不設(shè)進(jìn)口堰，可由下式計(jì)算，即液柱液柱，故在本設(shè)計(jì)中精餾段不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。提餾段：而板上不設(shè)進(jìn)口堰，由下式計(jì)算，即液柱液柱，故在本設(shè)計(jì)中精餾段不會(huì)發(fā)生液泛現(xiàn)象。3.8 塔板負(fù)荷性能圖3.8.1 液沫夾帶線精餾段：以液/kg氣

51、為限，求氣相流量和液相流量之間的函數(shù)關(guān)系如下：由 (3-30)由，故整理得：表3-2 精餾段液沫夾帶取點(diǎn)0.00070.0050.010.0150.020.0250.035.67075.49615.10384.72824.11333.513222.7547提餾段：由由，故整理得：表3-3 提餾段液沫夾帶取點(diǎn)0.00070.010.020.0350.050.0650.0856.3465.83515.03584.65824.12433.513222.85373.8.2 液泛線令，由；聯(lián)立得忽略，將與，與，與的關(guān)系式帶入上式，整理得 (3-30)式中，分別將精餾段和提餾段的有關(guān)數(shù)據(jù)代入，即可得到氣相流量和液相流量之間的函數(shù)關(guān)系。精餾段： 故表3-4 精餾段液泛線取